Python3.7基于hashlib和Crypto实现加签验签功能(实例代码)

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1. 概述

在网络安全中，数字签名技术是一种常见的加密技术。数字签名技术包括两个基本过程：签名过程和验证过程。签名过程是将原始数据通过某种算法转换为一个数字签名，并同时将签名和原始数据发送给接收方。验证过程是接收方根据原始数据、数字签名和协议双方约定的加密算法进行验证，以确定签名的真实性和完整性。本文将介绍如何使用Python3.7基于hashlib和Crypto实现数字签名加签验签功能，供大家参考借鉴。

2. 算法简介

在Python中，常用的数字签名算法包括SHA系列和RSA系列算法，其中SHA系列算法主要用于数据摘要和生成数字签名，RSA系列算法主要用于密钥生成和数字签名验证。在本文中，我们将使用SHA256算法生成数字签名，使用RSA算法进行数字签名验证。

3. 加签示例代码

下面是基于hashlib和Crypto实现数字签名加签的代码示例：

import hashlib
import base64
from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Hash import SHA256

# 原始数据
data = b'This is a test.'

# 生成数字签名
hash_obj = hashlib.sha256(data)
hash_hex = hash_obj.hexdigest()
private_key_str = '''
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
...
-----END RSA PRIVATE KEY-----
'''
private_key = RSA.importKey(private_key_str)
signature_obj = PKCS1_v1_5.new(private_key)
signature = signature_obj.sign(SHA256.new(hash_hex.encode()))

print(base64.b64encode(signature).decode())

代码中，首先定义了原始数据data（字节数组类型），然后使用SHA256算法生成该数据的摘要hash_hex，接着使用RSA算法生成数字签名signature。其中，private_key_str是私钥字符串，通过RSA.importKey转换为私钥对象private_key，然后使用PKCS1_v1_5算法对象signature_obj对私钥进行加签操作，最终得到数字签名signature，该数字签名经过base64编码后输出。

4. 验签示例代码

下面是基于hashlib和Crypto实现数字签名验签的代码示例：

import hashlib
import base64
from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Hash import SHA256

# 原始数据和数字签名
data = b'This is a test.'
signature_b64 = '...'

# 验证数字签名
hash_obj = hashlib.sha256(data)
hash_hex = hash_obj.hexdigest()
public_key_str = '''
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
...
-----END PUBLIC KEY-----
'''
public_key = RSA.importKey(public_key_str)
signature_obj = PKCS1_v1_5.new(public_key)
signature = base64.b64decode(signature_b64)
status = signature_obj.verify(SHA256.new(hash_hex.encode()), signature)

print(status)

代码中，首先定义了原始数据data（字节数组类型）和数字签名signature_b64（经过base64编码的字符串类型），然后使用SHA256算法生成该数据的摘要hash_hex，并将数字签名转换为字节数组类型signature。public_key_str是公钥字符串，通过RSA.importKey转换为公钥对象public_key，然后使用PKCS1_v1_5算法对象signature_obj对公钥进行验签操作，最终得到验签结果status，输出为True表示验签成功，输出为False表示验签失败。

5. 总结

本文介绍了如何使用Python3.7基于hashlib和Crypto实现数字签名加签验签功能，示例代码中使用了SHA256和RSA算法，供大家参考借鉴。在实际应用中，数字签名技术可以保障数据的完整性和真实性，是保护数据安全的重要手段之一。